Capacimetru

Cu un singur circuit integrat CMOS de fabricaţie indigenă de tipul  MMC4011 se poate realiza un capacimetru, instrument foarte util pentru laboratorul electronicstului amator. Aparatul nu necesită piese deosebite, iar precizia este suficientă pentru orice amator. Capacimetrul are scară liniară şi este conceput astfel încât să măsoare capacităţi în plaja 0 ÷ 1 μF în cinci domenii măsură (100 pF; 1 nF; 10 nF; 100 nF şi 1 μF la cap de scală).

Montajul cuprinde un generator de semnale drepunghiular realizat cu două porţi NAND din MMC4011 şi un etaj separator (receptor) realizat cu celelalte două porţi disponibile (legate în paralel).

Avantajul utilizării unui circuit integrat CMOS un asemenea montaj constă în faptul ca aplitudinea semnalului dreptunhiular este constantă indiferent de frecvenţa acestuia — corespunzătoare domeniului de măsură ales. De asemenea, consumul de curent al montajului este extrem de redus — comparativ cu circuitele TTL bipolare „tradiţionale".

Semnalul debitat de etajul separator este trecut prin condensatorul de măsurat, dublat în amplitudine şi redresat prin diodele D1 şi D2 (1N4148 sau echivalente), filtrat prin condensatorul C6 şi măsurat (afişat) prin miliampermetrul care are 1 mA la cap de scală.

Condensatoarele C1 ÷ C5 trebuie să fie de bună calitate şi stabile în timp. Valoarea lor nu este critică. Calibrarea fiecărei scări în parte se realizează din potenţiometrele semireglabile de 47 kΩ corespunzătoare. Pensa de măsură (bornele de conectare a condensatoarelor de măsurat) trebuie să aibă o construcţie cu capacităţi parazite minime. La o construcţie corespunzătoare şi amplasare corectă a lui D1 şi D2, după pornirea aparatului cu bornele de măsură în „gol" (fără condensatoare) instrumentul va indica „O".

Calibrarea aparatului se realizează cu condensatoare etalon pentru fiecare gamă în parte astfel:

— se conectează un condensator de 100 pF la bornele Cx şi se acţionează P1 pînă cînd indicaţia miliam-permetrului este maximă (cap de scală), unde se trasează pe scală diviziunea „10" — comutatorul este pe poziţia „100 pF";

— se comută comutatorul pe poziţia „1 nF", se pune un condensator de 1 n F în pensă şi se reglează P2 pînă cînd acul instrumentului ajunge ia diviziunea „10". Tot pe această scală se scoate condensatorul etalon de 1 nF şi se reintroduce cel de 100 pF. în dreptul acului se marchează diviziunea „1" pe scala instrumentului;

— pentru scările 10 nF, 100 nF şi 1 μF se procedează în mod similar cu condensatoare etalon de cap de scală, acţionînd P3, P4 şi P5 pe poziţia corespunzătoare a comutatorului de game.

Marcarea reperelor 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 şi 9 pe scala instrumentelor se poate face utilizînd condensatoare cu capacitate cunoscută (etalon), indiferent de gama de măsură (de exemplu: 200 pF; 3 nF; 0,5 μF; 700 pF etc.).

După aceste calibrări şi marcări pe scala instrumentului, citirea valorii capacităţii oricărui condensator se va face uşor şi operativ.

Notă. în cazul în care după reglaje se constată că unele potenţiometre semireglabile (P1 ÷ P5) sînt la „capăt" (respectiv aproape de valorile maxime sau minime ale rezistenţei), în vederea îmbunătăţirii preciziei reglajului, acestea vor fi înlocuite cu potenţiometre de 12 kΩ (cele cu cursorul la rezistenţă minimă) sau cu cîte o rezistenţă de precizie de 33 ÷ 37 kΩ şi un potenţiometru semireglabil de 12 kΩ în serie. După aceste operaţii se reia reglajul de calibrare a aparatului, însă numai în gamele de măsură la care s-au operat modificări.